CN105937147A - 用于洗衣机的箱体和具有其的洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于洗衣机的箱体和具有其的洗衣机，所述用于洗衣机的箱体包括：第一箱体和第二箱体，所述第二箱体设在所述第一箱体的内侧，所述第二箱体与所述第一箱体之间限定出亥姆霍兹共振腔，所述第二箱体上形成有与所述亥姆霍兹共振腔相通的多个亥姆霍兹通孔。根据本发明的用于洗衣机的箱体，通过采用具有亥姆霍兹通孔的第二箱体和亥姆霍兹共振腔可以形成亥姆霍兹共振吸声结构，从而达到吸声降噪的目的。

Description

用于洗衣机的箱体和具有其的洗衣机

技术领域

本发明涉及家用电器领域，尤其是涉及一种用于洗衣机的箱体和具有其的洗衣机。

背景技术

随着社会和科技的进步，用户对洗衣机噪声的要求也越来越高。同时，噪音大小也是衡量洗衣机品质的一个重要指标。然而，洗衣机的噪音一般都比较大，目前还没有成熟的解决方案。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于洗衣机的箱体，具有吸声降噪的效果。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述箱体的洗衣机。

根据本发明第一方面的用于洗衣机的箱体，包括：第一箱体；和第二箱体，所述第二箱体设在所述第一箱体的内侧，所述第二箱体与所述第一箱体之间限定出亥姆霍兹共振腔，所述第二箱体上形成有与所述亥姆霍兹共振腔相通的多个亥姆霍兹通孔。

根据本发明的用于洗衣机的箱体，通过采用具有亥姆霍兹通孔的第二箱体和亥姆霍兹共振腔可以形成亥姆霍兹共振吸声结构，从而达到吸声降噪的目的。

根据本发明的一些实施例，所述第一箱体和所述第二箱体的对应敞开端之间分别通过封闭板封闭。

可选地，所述封闭板由所述第一箱体和所述第二箱体中的至少一个的对应敞开端折弯形成。

根据本发明的一些实施例，所述第一箱体和所述第二箱体的顶部适于设有工作台，所述第一箱体和所述第二箱体的底部适于设有底座，所述工作台封闭所述亥姆霍兹共振腔的顶部且所述底座封闭亥姆霍兹共振腔的底部。

根据本发明的一些实施例，每个所述亥姆霍兹通孔为圆孔，且每个所述亥姆霍兹通孔的数量级为毫米级。

根据本发明的一些实施例，所述多个亥姆霍兹通孔在所述第二箱体上呈阵列排布。

根据本发明的一些实施例，所述第一箱体和所述第二箱体分别折弯成U形。

具体地，所述第二箱体包括左右彼此间隔设置的两个侧壁和连接在所述两个侧壁的前端之间的前壁，其中每个所述侧壁的后端设有朝向另一个所述侧壁延伸的连接部。

根据本发明第二方面的洗衣机，包括根据本发明上述第一方面的用于洗衣机的箱体。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的用于洗衣机的箱体的爆炸图；

图2是图1中所示的第一箱体和第二箱体的示意图；

图3是图2中所示的第二箱体的示意图。

附图标记：

100：箱体；

1：工作台；2：封闭板；

31：第一箱体；32：第二箱体；33：亥姆霍兹共振腔；

321：亥姆霍兹通孔；5：底座。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图3描述根据本发明第一方面实施例的用于洗衣机(图未示出)的箱体100。用于洗衣机的箱体100可以用于洗衣机例如波轮洗衣机。在本申请下面的描述中，以箱体100用于波轮洗衣机为例进行说明。当然，本领域的技术人员可以理解，箱体100还可以用于滚筒洗衣机等。

如图1-图3所示，根据本发明第一方面实施例的用于洗衣机例如波轮洗衣机的箱体100，包括第一箱体31和第二箱体32。

第二箱体32设在第一箱体31的内侧。这里，需要说明的是，方向“内”可以理解为朝向第一箱体31中心的方向，其相反方向被定义为“外”，即远离第一箱体31中心的方向。

第二箱体32和第一箱体31在内外方向上彼此间隔开，第二箱体32与第一箱体31之间限定出亥姆霍兹共振腔33，第二箱体32上形成有与亥姆霍兹共振腔33相通的多个亥姆霍兹通孔321。其中，第一箱体31和第二箱体32构成的亥姆霍兹共振器的吸声降噪原理为：当声波传到亥姆霍兹通孔321附近时，亥姆霍兹通孔321中的空气柱可以看作质量体，在声波压力下像活塞一样往返运动，亥姆霍兹共振腔33内的空气因此做膨胀压缩变化，类似于弹簧的作用，形成质量弹簧振动系统；由于上述振动系统存在阻尼而使得一部分声能转化为热能耗散掉；当声波频率与亥姆霍兹共振器的固有频率相同时，振动系统发生共振，此时空气柱在亥姆霍兹通孔321中往返运动、摩擦而使声能耗散，从而达到降低噪声的目的。第一箱体31可以为普通箱体100结构。

可以理解的是，针对不同机型的洗衣机，可以根据其主要噪声频段，再以亥姆霍兹通孔321板理论为基础就可以得到第二箱体32的结构参数。具体而言，以亥姆霍兹通孔321板理论为基础，亥姆霍兹通孔321结构的设计方法具体实施步骤如下：

步骤1、根据测试得到的噪声频谱确定洗衣机的主要噪声频段，以其中心频率作为第一箱体31和第二箱体32构成的共振吸声结构的共振频率f_r；

步骤2、设定共振吸声结构共振时预期的最大吸声系数为α_r，代入式(2)计算得到微穿孔箱体100结构的相对声阻抗r；

步骤3、根据共振频率f_r和相对声阻抗r，再由式(3)和式(7)联立得到共振吸声结构的低频极限频率f₁和高频极限频率f₂，f₁～f₂之间的频段应包含洗衣机的主要噪声频段，否则，则通过调整f_r值以更新f₁、f₂值；代入式(6)计算得到微穿孔箱体100的相对声质量m；

步骤4、由式(10)、(11)和(13)，并且代入第二箱体32的厚度t、第一箱体31和第二箱体32之间的距离D、相对声阻抗r和相对声质量m以及共振吸声结构的共振频率f_r，求解得到亥姆霍兹通孔321常数Λ，进而由式(12)计算得到亥姆霍兹通孔321为圆孔时第二箱体32的亥姆霍兹通孔321的直径d；

步骤5、由式(9)，代入相对声质量m、亥姆霍兹通孔321常数Λ、亥姆霍兹通孔321的直径d以及第二箱体32的厚度t，计算得到穿孔率σ；穿孔率σ为所有亥姆霍兹通孔321的面积之和与第二箱体32的表面积之比；

步骤6、根据亥姆霍兹通孔321的直径d，穿孔率σ以及第二箱体32的表面积可计算得到亥姆霍兹通孔321的个数。从而确定了第二箱体32的结构参数。

其中，上述步骤中所用公式如下：

亥姆霍兹通孔321板吸声结构的吸声系数由下式给出

$\mathrm{\α}=\frac{4r}{{(1+r)}^2+{\[2\mathrm{\π}fm-\cot (2\mathrm{\π}fD/c_0)\]}^2}---\left(1\right)$

式中，c₀为空气中的声速，D为共振腔深度，即为第一箱体31和第二箱体32之间的距离，m为相对声质量，r为相对声阻率，f为声音频率；

亥姆霍兹通孔321板吸声结构的共振频率f_r处的吸声系数可表示为

${\mathrm{\α}}_r=\frac{4r}{{(1+r)}^2}---\left(2\right)$

吸声系数为α_r/2时的极限截止频率分别用f₁、f₂表示；将α_r/2代入式(1)并结合式(3)，通过对其中的余切函数进行近似得到

f_r ²＝f₁·f₂ (3)

$f_r=\frac{c_0}{2\mathrm{\π}\sqrt{{\mathrm{mDc}}_0+0.356D^2}}---\left(4\right)$

$f_1=\frac{-(1+r)+\sqrt{{(1+r)}^2+4{\mathrm{mc}}_0/D+1.424}}{4\mathrm{\π}m+1.424\mathrm{\π}D/c_0}---\left(5\right)$

$f_2=\frac{(1+r)+\sqrt{{(1+r)}^2+4{\mathrm{mc}}_0/D+1.424}}{4\mathrm{\π}m+1.424\mathrm{\π}D/c_0}---\left(6\right)$

$f_2-f_1=\frac{2{\mathrm{\πDf}}_r^2(1+r)}{c_0}---\left(7\right)$

式中，相对声阻率r和相对声质量m可分别表示为

$r=\frac{3.270\×{10}^{-3}}{d^2}\frac{t}{\mathrm{\σ}}{k}_r---\left(8\right)$

$m=(2.939\×{10}^{-6})\frac{t}{\mathrm{\σ}}{k}_m---\left(9\right)$

式中，d为微穿孔直径，t为微穿孔板厚度，σ为穿孔率，k_r和k_m分别为声阻系数和声质量系数，可表示为

$k_r=\sqrt{1+\frac{{\mathrm{\Λ}}^2}{32}}+\frac{\sqrt{2}\mathrm{\Λ}}{8}\frac{d}{t}---\left(10\right)$

$k_m=1+\sqrt{\frac{2}{18+{\mathrm{\Λ}}^2}}+0.85\frac{d}{t}---\left(11\right)$

其中，Λ为微穿孔板常数，可通过式(12)计算

$\mathrm{\Λ}=0.213d\sqrt{f}---\left(12\right)$

$\frac{r}{m}=\frac{50.48f}{{\mathrm{\Λ}}^2}\frac{k_r}{k_m}---\left(13\right)$

根据本发明实施例的用于洗衣机例如波轮洗衣机的箱体100，通过采用具有亥姆霍兹通孔321的第二箱体32和亥姆霍兹共振腔33可以形成亥姆霍兹共振吸声结构，从而达到吸声降噪的目的。

根据本发明的一些实施例，第一箱体31和第二箱体32的对应敞开端之间分别通过封闭板2封闭。例如，如图1所示，第一箱体31和第二箱体32的上端和下端分别敞开，第一箱体31的上端和第二箱体32的上端之间通过封闭板2密封连接，此时该封闭板2可以形成为与第一箱体31的上端和第二箱体32的上端之间的间隔相适配的形状(即U形)，同样地，第一箱体31的下端和第二箱体32的下端之间也通过封闭板2密封连接，此时该封闭板2也可以形成为与第一箱体31的上端和第二箱体32的上端之间的间隔相适配的形状(即U形)。此时封闭板2为单独部件并单独加工成型。

进一步地，封闭板2由第一箱体31和第二箱体32中的至少一个的对应敞开端折弯形成(图未示出)。例如，第一箱体31的上端可以具有翻边(此时该翻边构成封闭板2)，该翻边由第一箱体31的上端向内翻折并向内延伸至与第二箱体32相连以封闭亥姆霍兹共振腔33的顶部。当翻边形成在第二箱体32上时，该翻边的成型方式与上述形成在第一箱体31上的翻边大体相同，在此不再赘述。

根据本发明的另一些实施例，第一箱体31和第二箱体32的顶部还可以适于设有工作台1，第一箱体31和第二箱体32的底部适于设有底座5，工作台1和底座5分别完全封闭第一箱体31和第二箱体32的顶部和底部，与此同时，工作台1封闭亥姆霍兹共振腔33的顶部且底座5封闭亥姆霍兹共振腔33的底部。此时无需设置封闭板2或翻边来封闭亥姆霍兹共振腔33。

根据本发明的一些实施例，每个亥姆霍兹通孔321为圆孔，且每个亥姆霍兹通孔321的数量级为毫米级，此时亥姆霍兹通孔321的尺寸非常小。可以理解的是，亥姆霍兹通孔321的形状还可以为椭圆形、长圆形或多边形等。

根据本发明的一些实施例，多个亥姆霍兹通孔321在第二箱体32上呈阵列排布。例如，如图2和图3所示，多个亥姆霍兹通孔321在第二箱体32上成多排多列均匀排布。可以理解的是，亥姆霍兹通孔321在第二箱体32上的排布方式可以根据所能达到的实际降噪效果具体设置，以更好地满足实际要求。

根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，第一箱体31和第二箱体32分别折弯成U形，此时第一箱体31和第二箱体32的后侧敞开，以安装后封门(图未示出)，方便对洗衣机内的部件进行安装和维修。

具体地，如图3所示，第二箱体32包括左右彼此间隔设置的两个侧壁和连接在两个侧壁的前端之间的前壁，其中每个侧壁的后端设有朝向另一个侧壁延伸的连接部。由此，通过设置连接部，方便了第二箱体32与其他部件(如后封门等)的连接。

根据本发明实施例的用于洗衣机例如波轮洗衣机的箱体100，基于声学原理并具有降噪功能，可以有效解决洗衣机例如波轮洗衣机中的噪声抑制问题。

根据本发明第二方面实施例的洗衣机例如波轮洗衣机，包括根据本发明上述第一方面实施例的用于洗衣机的箱体100。

根据本发明实施例的洗衣机例如波轮洗衣机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于洗衣机的箱体，其特征在于，包括：

第一箱体；和

第二箱体，所述第二箱体设在所述第一箱体的内侧，所述第二箱体与所述第一箱体之间限定出亥姆霍兹共振腔，所述第二箱体上形成有与所述亥姆霍兹共振腔相通的多个亥姆霍兹通孔。

2.根据权利要求1所述的用于洗衣机的箱体，其特征在于，所述第一箱体和所述第二箱体的对应敞开端之间分别通过封闭板封闭。

3.根据权利要求2所述的用于洗衣机的箱体，其特征在于，所述封闭板由所述第一箱体和所述第二箱体中的至少一个的对应敞开端折弯形成。

4.根据权利要求1所述的用于洗衣机的箱体，其特征在于，所述第一箱体和所述第二箱体的顶部适于设有工作台，所述第一箱体和所述第二箱体的底部适于设有底座，所述工作台封闭所述亥姆霍兹共振腔的顶部且所述底座封闭亥姆霍兹共振腔的底部。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于洗衣机的箱体，其特征在于，每个所述亥姆霍兹通孔为圆孔，且每个所述亥姆霍兹通孔的数量级为毫米级。

6.根据权利要求1所述的用于洗衣机的箱体，其特征在于，所述多个亥姆霍兹通孔在所述第二箱体上呈阵列排布。

7.根据权利要求1所述的用于洗衣机的箱体，其特征在于，所述第一箱体和所述第二箱体分别折弯成U形。

8.根据权利要求7所述的用于洗衣机的箱体，其特征在于，所述第二箱体包括左右彼此间隔设置的两个侧壁和连接在所述两个侧壁的前端之间的前壁，其中每个所述侧壁的后端设有朝向另一个所述侧壁延伸的连接部。

9.一种洗衣机，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的用于洗衣机的箱体。